[发明专利]多电平静止无功补偿器

说明书

技术领域

本发明属于电能质量控制领域。

背景技术

由于非线性负荷在配电网的日益增多，电能质量受到了严重的影响，必须加以改善。 在高压大功率变流器的应用系统中，人们希望电力电子装置能够拥有较高的开关频率，但 功率器件工作在较高的开关频率时，往往难以承受高电压；反之，当开关器件有较大的功 率承受力时，其所能达到的开关频率常常不高。现有无功补偿器容量低，降谐波能力低及 可靠性差，由三相桥构成的SVG装置，由于受到功率开关管的耐压值及开关频率的限制， 通常无法达到很大的容量，不符合电力系统的高压范围。要想在高压领域进行无功补偿， 就必须利用级联方式来提高系统的工作电压和输出功率。H桥级联SVG以其无需多重化变 压器，占地面积小，效率高以及调节速度快的特点，具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明是为了解决现有无功补偿器容量低，降谐波能力低及可靠性差的问题，本发明 提供了一种多电平静止无功补偿器。

多电平静止无功补偿器，它包括三相H桥级联逆变电路和DSP控制器，它还包括负载 电流与直流侧电压检测电路和驱动电路；

三相H桥级联逆变电路用于将三相交流电源的交流电压信号转化为直流电压信号；

负载电流与直流侧电压检测电路用于检测负载侧的负载电流信号和三相H桥级联逆 变电路输出的直流电压信号；

DSP控制器用于接收负载电流与直流侧电压检测电路输出的直流电压信号及负载电 流信号并进行处理，输出两路控制信号，其中，第一路控制信号输出端连接驱动电路的第 一控制信号输入端，第二路控制信号输出端连接驱动电路的第二控制信号输入端；

驱动电路根据接收的控制信号对三相H桥级联逆变电路进行驱动，且驱动电路的第一 驱动信号输出端与三相H桥级联逆变电路的第一驱动信号输入端连接，驱动电路的第二驱 动信号输出端与三相H桥级联逆变电路的第二驱动信号输入端连接；

其中，负载电流与直流侧电压检测电路包括电流传感器、电压传感器、放大器U1、 放大器U2、放大器U3、放大器U4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻 R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、二极管D1、二极 管D2、二极管D3、二极管D4；所述放大器U1、放大器U2、放大器U3和放大器U4均采 用型号为LM358的芯片实现；

电流传感器用于检测负载电流，电流传感器的电流信号输出端与电阻R1的一端连接， 电阻R1的另一端同时与电容C1的一端和放大器U1的3号管脚连接，电容C1的另一端接 电源地；放大器U1的8号管脚与5V电源的正极连接，放大器U1的4号管脚与5V电源的 负极连接，放大器U1的2号管脚与其1号管脚及电阻R2的一端同时连接，电阻R2的另 一端同时与电阻R3的一端、电阻R4的一端和放大器U2的2号管脚连接，电阻R3的另一 端接1.5V电源，电阻R4的另一端同时与放大器U2的1号管脚与电阻R5的一端连接，电 阻R5的另一端同时与放大器U3的6号管脚和电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端同时 与放大器U3的7号管脚和电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与电容C2的一端、二极 管D1的阳极和二极管D2的阴极同时连接，电容C2的另一端与二极管D2的阳极同时连接 电源地，二极管D1的阴极接3.3V电源，

放大器U2的8号管脚接15V电源的正极，放大器U2的4号管脚接15V电源的负极， 放大器U2的3号管脚接电源地，放大器U3的8号管脚接15V电源的正极，放大器U3的 4号管脚接15V电源的负极，放大器U3的5号管脚接电源地，

二极管D2的阴极，作为负载电流与直流侧电压检测电路输出直流电压信号及负载电 流信号的输出端与DSP控制器的数据信号输入端连接，

二极管D2的阴极与二极管D3的阳极、二极管D4的阴极、电阻R8的一端和电容C4 的一端同时连接，电阻R8的另一端与放大器U4的1号管脚和放大器U4的2号管脚同时 连接，二极管D3的阴极接+5V电源，电容C4的另一端与二极管D4的阳极同时接电源地，

放大器U4的8号管脚接5V电源，放大器U4的4号管脚接电源地，

放大器U4的3号管脚与电阻R9的一端和电容C3的一端同时连接，电容C3的另一端 接电源地，电阻R9的另一端与电压传感器的电压信号输出端连接，